Tres factores clave de la deformación del molde

En la actualidad, en la fabricación de moldes, se han aplicado nuevas tecnologías como el mecanizado por descarga eléctrica, el rectificado de formas, el corte de alambre, etc. para resolver mejor los problemas del complejo procesamiento de moldes y deformación por tratamiento térmico. Sin embargo, estos nuevos procesos aún no se han utilizado ampliamente debido a varias limitaciones. Por lo tanto, cómo reducir la deformación del molde por tratamiento térmico sigue siendo una cuestión muy importante.

Generalmente, los moldes requieren una alta precisión. Después del tratamiento térmico, es inconveniente o incluso imposible de procesar y corregir. Por lo tanto, después del tratamiento térmico, incluso si la estructura y el rendimiento han alcanzado los requisitos, si la deformación está fuera de tolerancia, aún se eliminará porque no se puede guardar. No solo afecta la producción, sino que también provoca pérdidas económicas.

La ley general de la deformación por tratamiento térmico no se analiza aquí. El siguiente es un breve análisis de algunos factores que afectan la deformación del molde.

La influencia del material del molde en la deformación por tratamiento térmico.

La influencia de los materiales en la deformación por tratamiento térmico incluye la influencia de la composición química del acero y la estructura original.

Desde el punto de vista del propio material, la deformación por tratamiento térmico se ve afectada principalmente por la influencia de la composición sobre la templabilidad y el punto Ms.

Cuando el acero al carbono para herramientas se enfría con agua y aceite a la temperatura de enfriamiento normal, se genera una gran tensión térmica por encima del punto Ms; cuando se enfría por debajo del punto Ms, la austenita se transforma en martensita, lo que da como resultado una tensión estructural, pero debido a la escasa templabilidad del acero al carbono para herramientas, el valor de la tensión estructural no es grande. Además, el punto Ms no es alto. Cuando se produce la transformación de martensita, la plasticidad del acero ya es muy pobre y la deformación plástica no es fácil de producir. Por tanto, se conservan las características de deformación provocadas por la tensión térmica y la cavidad del molde tiende a contraerse. Sin embargo, si se aumenta la temperatura de enfriamiento (> 850 ° C), la tensión de la estructura también puede desempeñar un papel principal y la cavidad tiende a expandirse.

Al fabricar moldes con aceros para herramientas de baja aleación como el acero 9Mn2V, 9SiCr, CrWMn, GCr15, la ley de deformación por temple es similar a la del acero para herramientas al carbono, pero la cantidad de deformación es menor que la del acero para herramientas al carbono.

Para algunos aceros de alta aleación, como el acero Cr12MoV, debido a su alto contenido de carbono y elementos de aleación y bajo punto Ms, hay más austenita retenida después del temple, lo que tiene un efecto significativo en la expansión de volumen debido a la martensita. Por lo tanto, la deformación después del temple es bastante pequeña. Generalmente, cuando se enfría con aire, enfriamiento con aire y baño de sal de nitrato, la cavidad del molde tiende a expandirse ligeramente; si la temperatura de enfriamiento es demasiado alta, aumentará la cantidad de austenita retenida. La cavidad también puede encogerse.

Si el molde está hecho de acero estructural al carbono (como el acero 45) o algún acero estructural de aleación (como el 40Cr), debido a su alto punto Ms, cuando la superficie comienza a transformarse en martensita, la temperatura del núcleo es aún mayor y el límite elástico es bajo y tiene un cierto grado de plasticidad. La tensión del tejido de tracción instantánea de la superficie al núcleo excede fácilmente el límite elástico del núcleo y la cavidad tiende a hincharse.

La estructura original del acero también tiene cierta influencia en el enfriamiento de la deformación. La "estructura primaria de acero" aquí referida incluye el nivel de inclusiones en el acero, el nivel de estructura en bandas, el grado de segregación de componentes, la direccionalidad de la distribución de carburos libres, etc., así como las diferentes estructuras. obtenido debido a diferentes tratamientos de precalentamiento (tales como perlita, sorbita templada, troostita templada, etc.). Para el acero para matrices, la consideración principal es la segregación de carburos, la forma y distribución de los carburos.

El efecto de la segregación de carburo en acero con alto contenido de carbono y acero de alta aleación (como el acero Cr12) sobre la deformación por enfriamiento es particularmente obvio. Como la segregación de carburo provoca la falta de homogeneidad en la composición del acero después de calentarlo al estado de austenita, los puntos Ms en diferentes regiones serán altos o bajos. Bajo las mismas condiciones de enfriamiento, la transformación de austenita en martensita ocurre primero, y el volumen específico de la martensita transformada varía dependiendo del contenido de carbono, e incluso algunas regiones bajas en carbono y de baja aleación pueden No hay martensita (pero bainita, troostita, etc.), todo lo cual provocará una deformación desigual de las piezas después del temple.

Las diferentes formas de distribución de carburo (distribuidas en forma granular o fibrosa) tienen diferentes efectos sobre la expansión y contracción de la matriz, lo que también afectará a la deformación después del tratamiento térmico. Generalmente, la cavidad se expande a lo largo de la dirección de las fibras de carburo, y es más obvio, mientras que la dirección perpendicular a la fibra es reducida, pero no significativa. Algunas fábricas han establecido regulaciones especiales para esto. La superficie de la cavidad debe ser perpendicular a la dirección de la fibra de carburo para reducir la deformación de la cavidad. Cuando el carburo es granular Cuando se distribuye uniformemente, la cavidad muestra una expansión y contracción uniformes.

Además, el estado de la estructura antes del tratamiento térmico final también tiene cierta influencia en la deformación. Por ejemplo, la estructura original de la perlita esférica tiene una menor tendencia a deformarse después del enfriamiento que la perlita escamosa. Por lo tanto, los moldes con requisitos estrictos de deformación a menudo se someten a un tratamiento de temple y revenido después del mecanizado en bruto, y luego al acabado y al tratamiento térmico final.

La influencia de la geometría del molde en la deformación.

La influencia de la geometría del molde en la deformación por tratamiento térmico en realidad funciona a través de la tensión térmica y la tensión organizativa. Dado que la forma del molde es diversa, todavía es difícil resumir la ley de deformación exacta a partir de él.

Para moldes simétricos, la tendencia a la deformación de la cavidad se puede considerar de acuerdo con el tamaño de la cavidad, el tamaño de la forma y la altura. Cuando la pared del molde es delgada y la altura es pequeña, es más fácil templarlo. En este momento, es posible que el estrés tisular juegue un papel principal. Por lo tanto, la cavidad tiende a hincharse. Por el contrario, si el grosor y la altura de la pared son grandes, no es fácil de endurecer. En este momento, el estrés térmico puede desempeñar un papel fundamental. Por tanto, la cavidad tiende a contraerse a menudo. Lo que se menciona aquí es una tendencia general. En la práctica de producción, es necesario considerar la forma específica de la pieza, el grado de acero y el proceso de tratamiento térmico, etc., y resumir continuamente la experiencia a través de la práctica. En la producción real, las dimensiones externas del molde a menudo no son las principales dimensiones de trabajo, y la deformación se puede corregir mediante esmerilado, etc., por lo que el análisis principal anterior es la tendencia de deformación de la cavidad.

La deformación de moldes asimétricos también es el resultado de los efectos combinados de la tensión térmica y la tensión tisular. Por ejemplo, para un molde de paredes delgadas y lados delgados, debido a que la pared del molde es delgada, la diferencia de temperatura entre el interior y el exterior es pequeña durante el enfriamiento, por lo que la tensión térmica es pequeña; pero es fácil de templar y la tensión de la estructura es grande, por lo que la deformación tiende a expandir la cavidad.

Para reducir la deformación del molde, el departamento de tratamiento térmico debe trabajar con el departamento de diseño de moldes para mejorar el diseño del molde, como evitar estructuras de molde con grandes diferencias en el tamaño de la sección transversal, formas simétricas del molde y estructuras divididas para complejos moldes.

Cuando no se puede cambiar la forma del molde, para reducir la deformación, se pueden tomar algunas otras medidas. La consideración general de estas medidas es mejorar las condiciones de enfriamiento para que cada parte se pueda enfriar uniformemente; Además, también se pueden ayudar varias medidas obligatorias para limitar la deformación por enfriamiento rápido de las piezas. Por ejemplo, agregar orificios de proceso es una medida para el enfriamiento uniforme de cada parte, es decir, abrir orificios en algunas partes del molde, de modo que cada parte del molde se pueda enfriar uniformemente para reducir la deformación. También se puede envolver con amianto en la periferia del molde que es fácil de expandir después del enfriamiento para aumentar la diferencia de enfriamiento entre el orificio interno y la capa externa y contraer la cavidad. Retener las nervaduras o reforzar las nervaduras en el molde es otra medida obligatoria para reducir la deformación. Es especialmente adecuado para troqueles con cavidad hinchada y troqueles con muesca que es fácil de expandir o contraer.

La influencia del proceso de tratamiento térmico en la deformación del molde.

1. La influencia de la velocidad de calentamiento

En términos generales, durante el calentamiento por enfriamiento rápido, cuanto más rápida es la velocidad de calentamiento, mayor es la tensión térmica generada en el molde, que es probable que provoque la deformación y el agrietamiento del molde. Especialmente para el acero de aleación y el acero de alta aleación, debido a su baja conductividad térmica, se debe prestar especial atención al precalentamiento. Para algunos moldes de alta aleación con formas complejas, es necesario realizar varios pasos de precalentamiento. Sin embargo, en casos individuales, el calentamiento rápido a veces puede reducir la deformación. En este momento, sólo se calienta la superficie del molde, mientras que el centro permanece "frío", por lo que la tensión del tejido y la tensión térmica se reducen correspondientemente y la resistencia a la deformación del núcleo es mayor. Por lo tanto, la reducción de la deformación por enfriamiento, según la experiencia de la fábrica, utilizada para resolver la deformación del paso del orificio tiene un cierto efecto.

2. La influencia de la temperatura de calentamiento

La temperatura de calentamiento de enfriamiento afecta la capacidad de endurecimiento del material y, al mismo tiempo, afecta la composición y el tamaño de grano de la austenita.

• (1) Desde la perspectiva de la templabilidad, la alta temperatura de calentamiento aumentará la tensión térmica, pero al mismo tiempo aumentará la templabilidad, por lo que la tensión estructural también aumenta y domina gradualmente. Por ejemplo, para aceros al carbono para herramientas T8, T10, T12, etc. ., cuando se enfría a la temperatura de enfriamiento general, el diámetro interno muestra una tendencia a contraerse, pero si la temperatura de enfriamiento se incrementa a ≥850 ° C, la templabilidad aumenta y la tensión estructural gradualmente se vuelve dominante, por lo que el diámetro interno puede mostrar una tendencia. a hincharse.
• (2) Desde la perspectiva de la composición de austenita, el aumento de la temperatura de enfriamiento aumenta el contenido de carbono de la austenita y la cuadratura de la martensita después del enfriamiento (aumento del volumen específico), lo que aumenta el volumen después del enfriamiento.
• (3) Si se observa más de cerca el efecto en el punto Ms, cuanto mayor sea la temperatura de enfriamiento, los granos de austenita más gruesos aumentarán la tendencia a la deformación y al agrietamiento de las piezas.

En resumen, para todos los grados de acero, especialmente algunos aceros de aleación media y alta con alto contenido de carbono, la temperatura de enfriamiento obviamente afectará la deformación del molde por enfriamiento. Por lo tanto, la selección correcta de la temperatura de calentamiento de enfriamiento es muy importante.

En términos generales, elegir una temperatura de calentamiento de enfriamiento demasiado alta no es bueno para la deformación. Bajo la premisa de no afectar el rendimiento, siempre se utiliza una temperatura de calentamiento más baja. Sin embargo, para algunos grados de acero con más austenita retenida después del enfriamiento (como Cr12MoV, etc.), la cantidad de austenita retenida también se puede ajustar ajustando la temperatura de calentamiento para ajustar la deformación del molde.

3. La influencia de la velocidad de enfriamiento de enfriamiento

En general, aumentar la velocidad de enfriamiento por encima del punto Ms aumentará significativamente la tensión térmica y, como resultado, la deformación causada por la tensión térmica tiende a aumentar; el aumento de la velocidad de enfriamiento por debajo del punto Ms provoca principalmente que la deformación causada por la tensión del tejido tienda a aumentar.

Para diferentes grados de acero, debido a las diferentes alturas de los puntos Ms, cuando se utiliza el mismo medio de enfriamiento, existen diferentes tendencias de deformación. Para el mismo grado de acero, si se utilizan diferentes medios de enfriamiento, también tienen diferentes tendencias de deformación debido a sus diferentes capacidades de enfriamiento.

Por ejemplo, el punto Ms del acero al carbono para herramientas es relativamente bajo, por lo que cuando se usa refrigeración por agua, la influencia del estrés térmico tiende a prevalecer; cuando se utiliza refrigeración, puede prevalecer la tensión estructural.

En la producción real, los moldes generalmente no se enfrían completamente cuando se clasifican o se gradúan-austemperado, por lo que el estrés térmico es a menudo el efecto principal, que tiende a encoger la cavidad. Sin embargo, debido a que la tensión térmica no es muy grande en este momento, la deformación total es relativamente pequeña. Si se usa enfriamiento con agua-aceite de doble líquido o enfriamiento con aceite, el estrés térmico causado es mayor y la contracción de la cavidad aumentará.

4. La influencia de la temperatura de revenido.

El efecto de la temperatura de revenido sobre la deformación se debe principalmente a la transformación de la estructura durante el proceso de revenido. Si el fenómeno de "temple secundario" ocurre durante el proceso de templado, la austenita retenida se transforma en martensita, y el volumen específico de la martensita generada es mayor que el de la austenita retenida, lo que hará que la cavidad del molde se expanda; Para algunos aceros para herramientas de alta aleación, como Cr12MoV, se utiliza templado a alta temperatura para requerir dureza al rojo como requisito principal. Cuando se realiza un revenido múltiple, el volumen se expande una vez cada vez que se realiza el revenido.

Si se templa en otras regiones de temperatura, el volumen específico disminuye debido a la transformación de martensita templada en martensita templada (o sorbita templada, troostita templada, etc.) y, por lo tanto, la cavidad tiende a contraerse.

Además, durante el revenido, la relajación de la tensión residual en el molde también afecta a la deformación. Una vez templado el molde, si la superficie está en un estado de tensión de tracción, el tamaño aumentará después del templado; por el contrario, si la superficie está en un estado de tensión compresiva, se encogerá. Pero de los dos efectos de la transformación organizacional y la relajación del estrés, el primero es el principal.

Conserve la fuente y la dirección de este artículo para reimprimir: Tres factores clave de la deformación del molde

Minhe Empresa de fundición a presión se dedican a fabricar y proporcionar piezas de fundición de calidad y alto rendimiento (la gama de piezas de fundición a presión de metal incluye principalmente Fundición a presión de pared delgada,Fundición a presión en cámara caliente,Fundición a presión de cámara fría), Servicio redondo (servicio de fundición a presión,Mecanizado cnc,Fabricación de moldes, Tratamiento de superficie) .Cualquier fundición a presión de aluminio personalizada, fundición a presión de magnesio o Zamak / zinc y otros requisitos de fundición pueden contactarnos.

Bajo el control de ISO9001 y TS 16949, todos los procesos se llevan a cabo a través de cientos de máquinas de fundición a presión avanzadas, máquinas de 5 ejes y otras instalaciones, que van desde desintegradores hasta lavadoras Ultra Sonic.Minghe no solo cuenta con equipos avanzados, sino que también cuenta con profesionales equipo de ingenieros, operadores e inspectores experimentados para hacer realidad el diseño del cliente.

Fabricante por contrato de piezas de fundición a presión. Las capacidades incluyen piezas de fundición a presión de aluminio de cámara fría de 0.15 libras. a 6 libras, configuración de cambio rápido y mecanizado. Los servicios de valor agregado incluyen pulido, vibración, desbarbado, granallado, pintura, enchapado, revestimiento, ensamblaje y herramientas. Los materiales con los que se trabaja incluyen aleaciones como 360, 380, 383 y 413.

Asistencia en el diseño de fundición a presión de zinc / servicios de ingeniería simultáneos. Fabricante personalizado de piezas fundidas de zinc de precisión. Se pueden fabricar piezas de fundición en miniatura, piezas de fundición a presión de alta presión, piezas de fundición de moldes de deslizamiento múltiple, piezas de fundición de moldes convencionales, piezas de fundición unitaria e independiente y piezas de fundición selladas en cavidades. Las piezas fundidas se pueden fabricar en longitudes y anchos de hasta 24 pulgadas con una tolerancia de +/- 0.0005 pulgadas.  

Fabricante certificado por ISO 9001: 2015 de magnesio fundido a presión, las capacidades incluyen fundición a presión de magnesio a alta presión de hasta 200 toneladas de cámara caliente y 3000 toneladas de cámara fría, diseño de herramientas, pulido, moldeado, mecanizado, pintura en polvo y líquida, control de calidad completo con capacidades de CMM , montaje, embalaje y entrega.

Certificado ITAF16949. El servicio de casting adicional incluye fundición de inversión,moldeo en arena,Fundición por gravedad, Fundición de espuma perdida,Fundición centrífuga,Fundición al vacío,Fundición de molde permanenteLas capacidades incluyen EDI, asistencia de ingeniería, modelado de sólidos y procesamiento secundario.

Industrias de fundición Estudios de casos de piezas para: automóviles, bicicletas, aeronaves, instrumentos musicales, embarcaciones, dispositivos ópticos, sensores, modelos, dispositivos electrónicos, carcasas, relojes, maquinaria, motores, muebles, joyas, plantillas, telecomunicaciones, iluminación, dispositivos médicos, dispositivos fotográficos, Robots, Esculturas, Equipos de sonido, Equipos deportivos, Herramientas, Juguetes y más. 

¿Qué te podemos ayudar a hacer a continuación?

∇ Ir a la página de inicio para Fundición a presión China

By Fabricante de fundición a presión Minghe | Categorías: Artículos útiles |Material Tags: Fundición de aluminio, Fundición de zinc, Fundición de magnesio, Fundición de titanio, Fundición de acero inoxidable, Fundición de latón,Fundición de bronce,Casting de video,Historia de la empresa,Fundición a presión de aluminio | Comentarios desactivados